package DataStructure.linkList;

import utils.CommonUtils;

/**
 * 148. 排序链表 https://leetcode.cn/problems/sort-list
 * 题目简述：给你链表的头结点head，请将其按升序排列并返回 排序后的链表。
 */
public class SortList {

    public static void main(String[] args) {
        ListNode listNode = new SortList().sortList(CommonUtils.makeNodeList(new int[]{4, 2, 1, 3}));
        System.out.println(listNode.val);
    }

    /**
     * 思路：链表的归并排序，先获取链表的中间节点，然后对左半链表进行归并排序，再对右半链表进行归并排序，最后合并这两个有序链表。
     * 这样通过递归将原链表打散为n个长度为1的链表，再递归回来两两合并有序链表。
     */
    public ListNode sortList(ListNode head) {
        int len = 0;
        ListNode p = head;
        while(p != null) {//计算链表长度
            len++;
            p = p.next;
        }
        return linkListMergeSort(head, len);
    }

    /**
     * 对长度为len的链表进行归并排序
     */
    public ListNode linkListMergeSort(ListNode head, int len) {
        if(len <= 1) {
            if (head != null)
                //拆解到len = 1时，要将head.next置为null，即打散链表，否则会在归并时形成环
                head.next = null;
            return head;
        }
        //先获取中间节点，不然左半部分执行完sort后head指向的元素已经变了
        ListNode mid = getNode(head, len/2 + 1);
        //对左半链表进行递归的归并排序
        ListNode l1 = linkListMergeSort(head, len/2);
        //对右半链表进行递归的归并排序
        ListNode l2 = linkListMergeSort(mid, len - len/2);
        //合并两个有序链表 并将结果返回
        return mergeTwoLists(l1, l2);
    }

    public ListNode mergeTwoLists(ListNode list1, ListNode list2) {
        if(list1 == null) return list2;
        if(list2 == null) return list1;
        if(list1.val < list2.val) {
            list1.next = mergeTwoLists(list1.next, list2);
            return list1;
        } else {
            list2.next = mergeTwoLists(list1, list2.next);
            return list2;
        }
    }

    //获取指定位置的节点
    public ListNode getNode(ListNode head, int index) {
        ListNode p = head;
        for(int i = 1;i < index;i++) {
            p = p.next;
        }
        return p;
    }


    //遍历法合并两个指定长度的有序链表
    public ListNode linkListMerge(ListNode l1, int len1, ListNode l2, int len2) {
        ListNode head = l1.val < l2.val ? l1 : l2;
        int i=1,j=1;
        ListNode p = new ListNode(-1);
        while(i <= len1 && j <= len2) {
            if(l1.val < l2.val) {
                p.next = l1;
                l1 = l1.next;
                i++;
            } else {
                p.next = l2;
                l2 = l2.next;
                j++;
            }
            p = p.next;
        }
        if(i <= len1) {
            p.next = l1;
        } else if(j <= len2) {
            p.next = l2;
        }
        return head;
    }
}
